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第十六届文津图书奖线上专题推介(三)——科学世界,自然之理,风景这边独好
发布日期:2021-11-22 16:35:04 浏览次数:12 字号:[ ]

 

 从深邃海洋到基因的奥秘,从万物之理到公式之美,人类对科学的探索,可谓深入到各个领域,今天,文津图书线上专题就将带你领略科学世界的风景。

《深海浅说》

从大洋钻探到深海探测,从郑和下西洋到麦哲伦首次环球航行,作者把 3.6 亿平方千米、平均水深 3.682 米的海洋,特别是水深 2,000 米以下的深海世界,描绘得神奇莫测,活灵活现,除了没有人,其自然景观和生态环境比陆地还神奇和精彩。那里有比珠峰高的山和地球上最深的沟,有长达 6万千米的山脉和 10 万座高 1000 米的火山,海底有温泉、冷泉,水能流动;即使没有阳光,仍有万物生长,对应陆地阳光生物群和食物链,那里有热液生物群和黑暗食物链;深海的能源和矿产资源更是丰富多样。整个深海是一个犹如巨大迷宫的神秘世界。

众所周知,地球是人类的家园,在这个家园中,人类生存的空间主要是占地球表面29百分之的陆地,其余的71百分之是海洋。实际上,陆地被海洋包围着,人类与海洋息息相关,没有海洋,就没有人类。海洋对人类的生存、发展和未来格外重要,人类必须了解海洋,探究海洋,保护海洋,利用海洋,与海洋共存亡。
由著名海洋地质学家汪品先院士撰写的《深海浅说》专著,以高深的学识,精准的资料,精彩的图画,生动的语言,深入浅出、全面系统地论述了人类认识海洋,研究海洋的历史和现状,从郑和下西洋到麦哲伦首次环球航行,从大洋钻探到深海探测,把3.6亿平方千米、平均水深3,682米的海洋,特别是水深2,000米以下的深海世界,描绘得神奇莫测,活灵活现,除了没有人,其自然景观和生态环境比陆地还神奇和精彩。那里有比珠峰高的山和地球上最深的沟,有长达6万千米的山脉和10万座高1000米的火山,海底有温泉、冷泉,水能流动;即使没有阳光,仍有万物生长,对应陆地阳光生物群和食物链,那里有热液生物群和黑暗食物链;深海的能源和矿产资源更是丰富多样。整个深海是一个犹如巨大迷宫的神秘世界。
在描绘深海世界的同时,作者特别突出了各个时期人类在探索海洋方面取得的进展和成就,不只是发现新大陆,更强调了深海研究与地学、生物学、气候学、灾害学以及人类生存的密切关系,给未来科学发展以深刻的启迪。读这本书令人大开眼界,心旷神怡,不仅长知识,长见识,还能感受到大海的熏陶,练就海一样的宽阔胸怀,洋一样的大气凛然。

作者汪品先院士,从事海洋研究60余年,主持国际大洋钻探计划首次在中国南海开展工作,并亲自下深海进行观测,为中国的海洋研究做出了杰出贡献。如今,他已年过八十,仍活跃在科研第一线,并能创作出优秀的科普作品,把自己的渊博知识传递给广大民众,体现了一位杰出科学家的崇高社会责任感。

——刘嘉麒

 

《破天机: 基因编辑的惊人力量》

 

作者以第一人称叙事、聊天的样子,分享和解读基因技术发现、推进背后“惊心动魄的故事”,一一回顾了自己亲历的那些激动人心的研究过程,讲述基因编辑怎样一次次突破极限,迅速拓展到星球上的所有生物体,通过改造遗传密码而产生的惊人力量,从修补基因到培育人体器官,已步步逼近到如何解决下一代更强壮、更聪明以及长生不老的问题。
科学研究的成果必须造福人类,而不能像以往某些技术的发明那样让它失控。风景独好,但要看清路和远方,这是科学大家通过这部书传达给人们的忠告。

 

基因编辑技术极能带动人们的好奇和关注,因为它几乎影响到地球上的所有生命,并且发展迅猛。新的基因编辑工具不断从实验室向社会输出,显示出科技越来越强大的基因改造能力。
然而,人们对基因编辑的反应却指向两极,有人把它当作人类未来的希望大声疾呼,也有人视其为人类灭绝的祸根来抵制。更多的人对基因编辑的了解只是听信片段,似是而非。
《破天机:基因编辑的惊人力量》的作者珍妮佛•杜德娜是2020年的诺贝尔化学奖得主。有如此成就的顶级科学家为什么会拿出有限的精力,合作写这样一本老少咸宜的科普书?书中数次做出了解答:“鉴于基因编辑对人类和地球的影响力如此巨大,打通学界与公众之间的交流渠道格外重要。……必须打破二者之间的交流壁垒,避免误解与无知的传播。”作者甚至把公众对基因科学的某些误解归咎于科学家的失职,故而身体力行,希望这些信息能通过科学家“更加透明地传播给普罗大众”。 于是作者以第一人称叙事、聊天的样子,分享和解读基因技术发现、推进背后“惊心动魄的故事”,一一回顾了自己亲历的那些激动人心的研究过程,讲述基因编辑怎样一次次突破极限,迅速拓展到星球上的所有生物体,通过改造遗传密码而产生的惊人力量,从修补基因到培育人体器官,已步步逼近到如何解决下一代更强壮、更聪明以及长生不老的问题。 读到此,作者内心隐隐的不安也在读者身上渐进渐强,“人类操控生命密码的能力已经非常高超,我们该如何权衡其中的利弊?是否有能力阻止它被滥用?”这是科技对人类的严峻挑战。由此,作者把读者带入到基因技术导致的社会伦理问题、高利害高风险直至威胁到人类存亡的问题思考。 面对“只有想不到,没有做不到”的发展态势,科学家要面对什么后果?需要做哪些准备?杜德娜坦言之:对于这些伟大的责任,科学家并没有做好充分的准备,只能是一边研究一边思考。当没有人能够清楚地分析出它的未来的时候,科学家需要抱有最大的敬畏之情,对此加以约束。她直呼要尽快开启社会各界参与的有关对话,倡议禁止在人类胚胎中进行基因编辑的问题,不要到木已成舟再无谓叹息。 科学研究的成果必须造福人类,而不能像以往某些技术的发明那样让它失控。风景独好,但要看清路和远方,这是科学大家通过这部书传达给人们的忠告。
——夏欣

 

《六极物理》

 

绕开复杂的数学计算,用通俗的语言解释最核心的物理学思想。所谓“六极”,便是从人类最直接的感知出发,延伸到极快、极大、极重、极小、极热、极冷六个极限状态,将经典的、前沿的物理学精髓尽数展现:从经典力学到相对论,再到量子力学,以及热力学、统计力学,内容涵盖 44 种理论、541 个物理概念、25 个经典实验、47 条物理原理、73 名科学家,堪称一场物理学的盛宴。

 

物理物理,万物之理。
物理学,是探索未知事物及其成因的学科,它寻求关于世界的基本原理、事实和定量描述。也可以说,物理研究宇宙中一切物质的基本运动形式和规律,它是我们认识世界的基础,是自然科学的带头学科。我们的现代文明,几乎没有哪个领域不依赖于物理学。 虽说物理很重要,可提起物理,似乎无数的公式、各种抽象的概念,常常又让人望而却步。那样“高冷”的物理,似乎难得让学子喜欢;走进公众视野,也殊为不易。然而,读过严伯钧著的《六极物理》,我们对物理的印象或许会有很大的改观。至少能够明白,物理学之所谓深奥,通常都体现在数学计算的复杂上,而物理学中最核心的思想,往往大道至简。 这本书的创作,就践行了作者的心念:绕开复杂的数学计算,用通俗的语言解释最核心的物理学思想。所谓“六极”,便是从人类最直接的感知出发,延伸到极快、极大、极重、极小、极热、极冷六个极限状态,将经典的、前沿的物理学精髓尽数展现:从经典力学到相对论,再到量子力学,以及热力学、统计力学,内容涵盖44种理论、541个物理概念、25个经典实验、47条物理原理、73名科学家,堪称一场物理学的盛宴。 其实,从极端条件切入,关注的是物理学的本质观念,这恰恰也体现了物理学的理想化特征。 《六极物理》在“极快篇”中,从物体运动速度快到极限的设想出发,探讨狭义相对论;在“极大篇”中,解释超越我们“生活经验”的大尺度物理学知识;在“极重篇”中,从大的时空尺度下,讲解爱因斯坦的广义相对论;在“极小篇”中,从原子层次开始,介绍更加微观的世界;在“极热篇”中,解释极高温度下的物理现象及引申而出的复杂科学;在“极冷篇”中,讨论物质在接近绝对零度时的形态……借由这诸多理想化的极端情形展开思考,进而再推论到更普适的情况,便深化了对种种概念乃至研究方法的理解,这在某种程度上也就拉近了读者和物理的距离。 问道探极,细究物理学经典原理、本质规律;运力走笔,妙解事物间隐秘联系、烧脑谜题。 翻开《六极物理》,科学俨然变得饱含诗意、生动有趣!
——尹传红

 

《公式之美》

 

公式是人类千百年来顶尖智慧的结晶。量子学派历时四年,从上千公式中精选出23个经典公式,用人文解析数学之美,用公式重构思考体系。例如,费马大定理和欧拉恒等式,揭示宇宙背后的数学世界;杨振宁大规范场论以及粒子模型,探索宇宙终极规则;从凯利公式到贝叶斯定理,逐渐预测人性和 A.I.行为;蝴蝶效应和三体问题,则告诉我们数学的界限。无论是公式中内含的优美逻辑、严谨推理,还是公式背后存在的伟大历史、顶尖智慧,晦涩难懂的公式,在这里都变得美而有趣!

 

从古希腊数学家毕达哥拉斯的“万物皆数”,到近代马克思“一门科学只有当它达到了能够成功地运用数学时,才能真正达到了完善的地步”;从中国古代周公问算于商高后的感概“大哉言数”,到现代华罗庚“大哉数学之为用:宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工文巧,地球之变,生物之谜,日用之繁等各个方面,无处不有数学的重要贡献。”古今中外的哲人和数学家都推崇数学是科学的基础和工具,也是科学的归纳和总结。
特别是近代科学革命以来,近现代科学通过观察和实验,同数学的逻辑推理相结合,将自然界万事万物的运动发展规律用数学公式来表达,形成了科学体系。如牛顿经典力学的加速度定律、万有引力定律、爱因斯坦相对论的质能相当关系式,都是用数学公式严格而完美地表达了客观事物的铁的规律。
公式是人类千百年来顶尖智慧的结晶,量子学派历时四年,从上千公式中精选出23个经典公式,用人文解析数学之美,用公式重构思考体系。例如,费马大定理和欧拉恒等式,揭示宇宙背后的数学世界;杨振宁大规范场论以及粒子模型,探索宇宙终极规则;从凯利公式到贝叶斯定理,逐渐预测人性和A.I.行为;蝴蝶效应和三体问题,则告诉我们数学的界限。无论是公式中内含的优美逻辑、严谨推理,还是公式背后存在的伟大历史、顶尖智慧,晦涩难懂的公式,在这里都变得美而有趣! 1900年,希尔伯特提出了著名的23个数学问题,1-6题是数学基础问题,7-12题是数论问题,13-18题是代数和几何问题,19-23题是分析问题。引导了整个20世纪甚至延续至21世纪数学的发展……从理论到应用,万物皆数,大哉数学之为用,这真是人类尽善尽美的23个公式:求真,向善,尚美——真好!
——王渝生

 




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